超声波辅助木犀草素处理的β-乳球蛋白致敏性变化及其对人肠道菌群的影响.pdf

摘要

牛奶中含有丰富的蛋白质，是重要的营养补充饮品，然而由于牛奶中有许多

过敏原导致部分人群摄入后，会引发皮肤、胃肠道和呼吸道等临床不良反应。如

何降低牛奶致敏性是目前国内外亟待解决的问题。本论文以牛奶中的主要过敏原

β-乳球蛋白（Bovineβ-lactoglobulin,BLG）为研究对象，采用超声波辅助木犀草

素（Luteolin,LUT）对其进行处理，首先运用光谱学、酶联免疫吸附实验（Enzyme-

linkedimmunosorbentassay,ELISA）和KU812细胞脱颗粒实验分析其结构和致

敏性变化；然后对处理后的BLG进行体外模拟消化，分析消化产物的结构和致

敏性变化；最后采用体外酵解技术、色谱技术、16SrRNA基因扩增子测序技术

测定短链脂肪酸（ShortChainFattyAcids,SCFAs）和人肠道菌群变化，分析消化

产物对人肠道菌群和SCFAs的影响，并阐述致敏性-肠道菌群-SCFAs的相关性，

得出以下结论：

（1）利用傅里叶变换红外光谱、圆二色光谱、ELISA、KU812细胞脱颗粒

等技术研究超声波辅助LUT对BLG结构和致敏性的影响。结果表明：超声波处

理前后的BLG与LUT之间的主要相互作用力为疏水作用力，超声波辅助LUT

处理显著改变了BLG的二级结构和三级结构，且降低了BLG的IgE

（ImmunoglobulinE,IgE）结合能力以及KU812细胞中白细胞介素-6（Interleukin-

6,IL-6）、白细胞介素-4（Interleukin-4,IL-4）和组胺（Histamine,HIS）的释放能

力。因此，超声波辅助LUT处理改变BLG的构象表位，降低其致敏性，二次超

声波辅助LUT处理对BLG的降敏效果最好。

（2）采用体外模拟消化、高效液相色谱和细胞实验等方法研究超声波辅助

LUT处理的BLG消化产物结构和致敏性的变化规律。结果表明：经超声波辅助

LUT处理的BLG水解程度较未处理降低，产生了结构更加紧密的消化产物，表

现在消化产物内源荧光强度下降，无规则卷曲含量显著下降，β-折叠含量显著增

加。超声波辅助LUT处理后BLG的水解产物IgE结合能力以及KU812细胞中

IL-6和HIS的释放能力下降。超声波辅助LUT处理的BLG在消化以后，结构较

为紧密，LUT可以掩盖BLG的过敏表位，降低其致敏性，其中二次超声辅助LUT

处理后的BLG经消化后致敏性最低。

（3）利用体外酵解、16SrRNA基因扩增子测序以及色谱等技术研究二次超

声辅助LUT处理的BLG消化产物对人肠道菌群和SCFAs含量的影响规律，并

分析IL-6、HIS及SCFAs和肠道菌群的相关性。结果表明：超声波辅助LUT处

理后的BLG消化产物对人肠道菌群的结构有一定的影响，在属分类水平上，天

I

然的BLG组显著降低了Romboutsia、Bacteroides、Megamonas、Collinsella、和

Bifidobacterium的丰度，且乙酸、丙酸、丁酸含量显著下降。二次超声辅助LUT

处理的BLG组菌群结构与对照组具有相似的菌群结构和相对丰度，表现在恢复

了BLG组降低的Bacteroides、Megamonas和Collinsella的相对丰度，且显著增

加了乙酸、丙酸、丁酸含量。此外，SCFAs与Bacteroides、Megamonas和Collinsella

的相对丰度呈显著正相关（P<0.05），HIS和IL-6与产乙酸、丙酸、丁酸的

Bacteroides、Megamonas和Collinsella菌属的相对丰度呈负相关。即二次超声辅

助LUT处理的BLG消化产物会影响Bacteroides、Megamonas和Collinsella的结

构，产生更多乙酸、丙酸、丁酸，可能会减少HIS、IL-6的分泌，从而降低BLG

的致敏性。

关键词：β-乳球蛋白；木犀草素；非共价结合；致敏性；肠道菌群